Винищувач Bell P-63 Kingcobra

Bell P-63A-9 (42-69644) в одному з випробувальних польотів. Королівська кобра не викликала особливого інтересу у ВПС США, але проводилася у великих кількостях насамперед

для Радянського Союзу.

Bell P-63 Kingcobra був другим американським винищувачем з ламінарним крилом після «Мустанга» та єдиним американським одномісним винищувачем, прототип якого піднявся у повітря після нападу японців на Перл-Харбор, а серійне виробництво було розпочато під час війни. Хоча Р-63 не викликав особливого інтересу в американських ВПС, він вироблявся у великих кількостях потреб союзників, передусім СРСР. Після Другої світової війни «Кінгкобри» також використовувалися у бойових діях французькими військово-повітряними силами.

Наприкінці 1940 року фахівці матеріально-технічного відділу авіаційного корпусу міста Райт-Філд, штат Огайо, почали думати, що винищувач P-39 "Аерокобра" не зможе стати хорошим високопродуктивним перехоплювачем на великій висоті. Радикальне поліпшення ситуації могло принести лише використання потужнішого двигуна та зниження аеродинамічного опору. Вибір упав на 12-циліндровий рядний V-подібний двигун рідинного охолодження Continental V-1430-1 максимальною потужністю 1600-1700 к.с. У попередні роки ВПС США (USAAC) вклали значні кошти у його розробку, розглядаючи його як альтернативу двигуну Allison V-1710. У тому ж році Національний консультативний комітет з аеронавтики (NACA) зробив так званий ламінарний авіаційний профіль, заснований на дослідженнях, проведених у Меморіальній авіаційній лабораторії Ленглі (LMAL) випускником Каліфорнійського університету Істманом Ніксоном Джейкобсом. Новий профіль характеризувався тим, що його максимальна товщина становила від 40 до 60 відсотків. хорди (звичайні профілі мають максимальну товщину трохи більше 25% хорди). Це дозволило створити ламінарний (незбурений) потік над набагато більшою площею крила, що, своєю чергою, призвело до набагато меншого аеродинамічного опору. Конструктори та військовослужбовці сподівалися, що поєднання потужного двигуна з аеродинамічно покращеним планером призведе до створення вдалого перехоплювача.

У середині лютого 1941 року конструктори Bell Aircraft Corporation зустрілися з представниками відділу матеріальних засобів, щоб обговорити можливість побудови нового винищувача. Белл представив дві пропозиції - Модель 23, модифікований Р-39 з двигуном V-1430-1, і Модель 24, що є абсолютно новим літаком з крилом ламінарного профілю. Перший продати було швидше, поки новий двигун був доступний вчасно. Другий вимагав набагато більше часу на етап досліджень та розробок, але кінцевий результат мав бути набагато кращим. Обидві пропозиції привернули увагу USAAC і привели до розробки XP-39E (згаданого у статті про P-39 Airacobra) та P-63 Kingcobra. 1 квітня Bell представила детальну специфікацію Model 24 у Відділ матеріальних засобів разом із кошторисом витрат. Після майже двох місяців переговорів, 27 червня, Bell отримала контракт № W535-ac-18966 на будівництво двох літаючих прототипів Model 24, позначених як XP-63 (серійні номери 41-19511 та 41-19512; XR-631-1) та статичні та втомні випробування наземного планера.

Проект

Роботи з ескізного проекту Model 24 розпочалися наприкінці 1940 р. Технічний проект XP-63 виконував інж. Деніел Дж. Фабрісі-молодший Літак мав подібний з Р-39 силует, що стало результатом збереження тієї ж конструктивної схеми — вільнонесучого низькоплану з триколісним шасі з переднім колесом, що забирається, 37-мм гарматою, що стріляє через гребний вал, двигун в районі та кабіни пілота між гарматою та двигуном. Конструкція планера була зовсім нова. У процесі проектування були доопрацьовані багато вузли і елементи конструкції, отже у результаті Р-39 і Р-63 не мали спільних елементів. Порівняно з Р-39Д довжина літака збільшилася з 9,19 до 9,97 м, розмах горизонтального оперення з 3962 до 4039 мм, колія основних стійок шасі з 3454 до 4343 мм, базового шасі з 3042 мм. до 3282 мм. Незмінною залишилася лише максимальна ширина фюзеляжу, яка визначається шириною двигуна і становила 883 мм. Ліхтар кабіни був змінений, щоб включити в лобове скло вбудоване плоске куленепробивне скло товщиною 38 мм. Вертикальне оперення також мало нову форму. Рулі висоти та напрямки були обтягнуті полотном, а елерони та закрилки – металевими. Збільшено знімні панелі та оглядові люки, щоб полегшити механікам доступ до зброї та спорядження.

Однак найважливішою новинкою стали крила з ламінарним профілем NACA 66(215)-116/216. На відміну від крил Р-39 вони мали конструкцію, засновану на двох балках – основної та допоміжної задньої, що служили для кріплення елеронів та закрилків. Збільшення хорди в корені з 2506 до 2540 мм і прольоту з 10,36 до 11,68 м призвело до збільшення поверхні, що несе, з 19,81 до 23,04 м2. Крила клинили до фюзеляжу під кутом 1°18′ та мали підйом 3°40′. Замість крокодилячих стулок використовуються відкидні стулки. Моделі крил, хвостового оперення та всього літака в масштабі 1:2,5 та 1:12 були всебічно протестовані в аеродинамічних трубах NACA LMAL у Ленглі-Філд, штат Вірджинія, та в Райт-Філд. Випробування підтвердили правильність ідеї Джейкобса і водночас дозволили конструкторам Белла доопрацювати конструкцію елеронів та закрилків, а також форму повітрозабірників гліколевого та масляного радіаторів.

Основним недоліком крил ламінарного профілю було те, що для збереження своїх аеродинамічних властивостей вони повинні були мати дуже гладку поверхню, позбавлену виступаючих елементів та нерівностей, які могли порушити повітряний потік. Фахівці та дизайнери NACA були стурбовані тим, чи зможе процес масового виробництва точно відтворити форму профілю. Щоб перевірити це, робітники Bell зробили пробну пару нових крил, не знаючи, навіщо вони призначені. Після випробувань в аеродинамічній трубі LMAL з'ясувалося, що крила відповідають стандарту.